图像识别技术在电力设备监测中的应用

智能识别技术在无人机电力巡检中的应用摘要：随着无人机技术的迅猛发展，智能识别技术在无人机电力巡检中的应用逐渐成为焦点。

通过搭载高精度摄像头和人工智能算法，无人机可以实现对电力设备进行自动识别和监测，快速发现潜在问题，并及时采取措施进行修复，这一应用不仅提高了巡检效率和准确性，还降低了人员风险和维护成本。

智能识别技术的引入，将为电力行业带来更加智能化、高效化的巡检方式，推动电力行业向着现代化转型迈进。

关键词：智能识别技术；无人机电力巡检；应用智能识别技术在无人机电力巡检中的应用为电力行业带来了改革性的变化。

通过利用图像识别、模式识别等人工智能技术，无人机可以自动识别电力设备的运行状态和异常问题，提高了巡检的效率和准确性，无人机的使用还避免了人员长时间在高空作业的风险，并且大幅降低了巡检成本，并且智能识别技术还可以对电力数据进行分析和预测，帮助电力公司更好地制定维护计划。

无人机电力巡检的智能化应用有望推动电力行业向更安全、高效的方向发展。

1.无人机巡检技术概述无人机巡检技术是指利用无人机进行各类巡检任务的技术手段，相比传统的巡检方法，无人机巡检技术具有高效、安全、灵活等优势，逐渐成为各个领域的重要应用之一。

传统的巡检需要人工步行或使用工具慢慢检查，而无人机可以通过空中飞行快速覆盖巡检区域，大幅度减少巡检时间，由于无人机可以在较短的时间内执行大范围的巡检任务，能够实时收集、传输和分析大量的数据，进一步提高了巡检效率。

像一些巡检任务可能存在高风险环境，例如电力设备、高压线路、石油化工设施等，利用无人机进行巡检可以避免人员接触高压、高温、有毒等危险环境，降低了操作人员的伤害和意外事故的发生概率。

由于无人机的机动性和灵活性，可以适应不同地域、不同环境的巡检需求，包括山区、户外场所、建筑物外墙等，所以能根据实际情况进行航线规划，进一步提高巡检的灵活性和自适应能力[1]。

1.智能识别技术在无人机电力巡检中的具体应用2.1高效巡检路径规划传统的电力巡检通常是按照固定的路线进行，而无人机电力巡检利用智能识别技术可以根据实时采集的数据和先进的算法，自动规划最优的巡检路径，提高巡检效率和减少能耗。

电力系统监控视频监控设备在电力行业的应用近年来，随着科技的快速发展，电力行业正逐渐采用视频监控设备来进行电力系统监控，以提高电力系统的稳定性、安全性和可靠性。

本文将重点探讨电力系统监控视频监控设备在电力行业的应用，并分析其带来的优势和挑战。

一、电力系统监控视频监控设备的应用范围在电力系统中，监控视频监控设备广泛应用于以下几个方面：1. 发电厂监控系统：视频监控设备可以实现对发电厂内部重要区域和设备的实时监控，包括锅炉炉膛、发电机组、蒸汽轮机等。

通过监控视频，工作人员可以随时了解设备运行状况和异常情况，及时采取措施进行维护和保养。

2. 输电线路监控系统：通过在输电线路上安装监控视频，可以实时监测线路的温度、负荷、电压等参数，并进行图像分析，提前预警故障，确保线路的安全运行。

3. 变电站监控系统：视频监控设备可以安装在变电站的主变、断路器等重要设备上，实时监测设备的运行状态，避免设备故障对电力系统造成的影响。

4. 输配电设备监控系统：通过在变压器、开关设备等输配电设备上安装监控视频，可以实时监测设备的运行状态，及时掌握设备的温度、电流等参数，预防设备故障和火灾的发生。

二、电力系统监控视频监控设备的优势电力系统监控视频监控设备在电力行业的应用具有以下优势：1. 实时监测：监控视频设备能够实时获取电力系统的运行情况，通过视频画面可以直观地观察到各个环节的运行状态，及时发现异常情况，从而提高故障的预警能力。

2. 远程监控：视频监控设备可以通过网络进行数据传输，使得工作人员可以在任何地点对电力系统进行远程监控。

这样，工作人员可以随时随地了解电力系统的运行状况，实现及时响应和处理。

3. 图像分析：视频监控设备还可以通过图像分析技术，实现对电力系统运行参数的自动识别、异常检测和预警。

这样可以减轻工作人员的负担，提高电力系统监控的精确度和效率。

4. 安全保障：视频监控设备可以及时记录电力系统中发生的事故和异常情况，并通过存储和回放功能进行详细分析。

输电线路缺陷无人机图像识别技术应用发布时间：2022-08-10T06:12:39.588Z 来源：《当代电力文化》2022年第6期作者：张明念汪景润吴宝华李坚[导读] 目前我国科技水平和经济水平的快速发展，基于无人机图像识别技术的应用，对输电线路的缺陷分析与处理效果提升方面有积极作用。

张明念汪景润吴宝华李坚国网黄冈供电公司湖北黄冈 438000摘要：目前我国科技水平和经济水平的快速发展，基于无人机图像识别技术的应用，对输电线路的缺陷分析与处理效果提升方面有积极作用。

随着电力需求的逐渐增加，电网规模也在逐渐扩大，输电线路的缺陷对输电稳定性会产生直接的影响，因此，定期对输电线路进行巡检与分析处理，可保证输电线路的稳定性。

但是，由于输电线路的布设地形比较复杂，交通不便，巡检人员的安全保障比较低，因此，通过无人机图像识别技术的应用，对输电线路缺陷问题进行识别与分析，该技术的应用具有操作性以及灵活性，可提高输电线路缺陷识别与分析水平。

关键词：输电线路；缺陷；无人机图像识别技术引言自然环境灾害、外部人为破坏和输电线路部件自身老化、劣化等原因都会影响电网的稳定、安全运行。

在电力巡检工作中常规人力巡检方法存在技术难度高、不安全和低效等问题，人力巡检逐渐被无人机巡检代替。

当前无人机线路巡检航线规划方法存在纬度偏差大、经度偏差大和高度偏差大的问题，提出基于高精度输电通道地图的无人机线路巡检航线规划方法，降低了纬度偏差、经度偏差和高度偏差，为无人机在线路巡检领域中的发展奠定了基础。

1无人机技术无人机技术的运用不受地理交通影响，可以应用到任何环境中。

注重无人机飞行轨迹、起降地点、速度控制，借助机载设备可实现对地扫描、测量摄影等操作。

无人机设备作为信息采集平台、任务作业平台，按照任务实际需求，搭载扫描设备，结合地面信息接收与处理系统。

遵循预设飞行路线，全面完成作业任务。

与卫星系统相比，无人机技术的便捷性与精确性较高。

随着社会经济发展，用电负荷量相应增加，应当保证电网运行安全性，将其作为社会关注热点。

电力系统中的灾害监测与预测研究灾害对电力系统的影响可能导致供电中断，给生活和经济带来巨大损失。

因此，对灾害的监测和预测显得尤为重要。

电力系统中的灾害监测与预测的研究，旨在提前发现灾害迹象，采取相应措施，确保电力系统的可靠运行，并减轻灾害造成的损失。

一、灾害监测方法1. 传感器监测传感器是灾害监测的重要工具，通过安装在关键部位的传感器，可以实时监测电力系统中的多种参数，如电流、电压、温度、湿度等。

传感器能够及时感知异常情况，提供数据支持，从而使运维人员能够快速反应，判别灾害并采取相应的措施。

2. 数据挖掘与分析电力系统中产生的数据通常是海量的，利用数据挖掘和分析算法可以从这些数据中提取有价值的信息。

通过对历史数据进行分析，可以发现潜在的灾害模式和规律，并建立相应的预测模型，从而为灾害的预测提供依据。

3. 图像识别技术图像识别技术在灾害监测中也得到了广泛应用。

通过分析并识别电力系统设备的图像，可以及时发现设备的异常情况，如渗水、腐蚀等。

利用图像识别技术，可以快速定位问题，减少人工巡检的工作量，提高监测的效率和准确性。

二、灾害预测方法1. 统计预测模型统计预测模型是一种基于历史数据进行预测的方法。

通过对历史数据进行统计分析，建立相应的预测模型，可以对未来的灾害情况进行估计。

该方法简单易行，但对历史数据的准确性有一定要求。

2. 机器学习方法机器学习方法是一种通过机器学习算法从数据中学习规律，进而进行预测的方法。

通过输入数据和相应的标签，机器学习算法可以自动学习数据中的关联规律，并对未来的灾害情况进行预测。

机器学习方法可以应用于各种类型的灾害预测，如天气预测、设备故障预测等。

3. 模糊理论预测模糊理论是一种基于模糊数学的推理方法，可以处理不确定性和模糊性。

在灾害预测中，模糊理论可以帮助处理不同因素之间的模糊关系，提供模糊的预测结果，并给出相应的决策依据。

模糊理论适用于处理复杂的灾害情况，但对输入数据的准确性要求较高。

国网无人机竞赛考试题库（附答案）一、选择题（每题5分，共25分）1. 下列哪种无人机适用于电力线路巡检？（A）A. 固定翼无人机B. 多旋翼无人机C. 单旋翼无人机D. 垂直起降无人机答案：B2. 无人机巡检系统主要由哪些部分组成？（B）A. 无人机、遥控器、充电器B. 无人机、飞行控制系统、任务设备C. 无人机、动力系统、导航系统D. 无人机、电池、摄像头答案：B3. 下列哪种飞行控制系统不适用于无人机电力线路巡检？（A）A. 视觉定位系统B. 惯性导航系统C. GPS定位系统D. 视觉避障系统答案：A4. 在无人机电力线路巡检中，摄像头的主要作用是什么？（D）A. 导航B. 定位C. 传输数据D. 拍摄图像和视频答案：D5. 下列哪种电池适用于无人机电力线路巡检？（B）A. 铅酸电池B. 锂聚合物电池C. 镍氢电池D. 锂离子电池答案：B二、判断题（每题5分，共25分）1. 无人机巡检系统可以实时传输巡检数据，提高巡检效率。

（正确）2. 固定翼无人机适用于长距离、大规模的电力线路巡检。

（正确）3. 多旋翼无人机适用于复杂环境下的小范围电力线路巡检。

（正确）4. 无人机的续航时间越长，巡检效率越高。

（正确）5. 无人机在电力线路巡检中可以替代人工爬塔作业，降低安全风险。

（正确）答案：全部正确三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述无人机电力线路巡检的优势。

答案：无人机电力线路巡检具有以下优势：（1）提高巡检效率，节省人力资源；（2）实时传输数据，提高故障诊断准确性；（3）降低巡检成本，减少停电时间；（4）避免人工爬塔作业，降低安全风险；（5）适应复杂环境，提高巡检可靠性。

2. 简述无人机电力线路巡检的注意事项。

答案：无人机电力线路巡检的注意事项包括：（1）确保无人机和飞行控制系统正常运行；（2）检查天气条件，避免恶劣天气影响巡检；（3）遵守相关法规，确保无人机飞行安全；（4）制定巡检计划，合理安排飞行路线和任务；（5）培训操作人员，提高操作技能和应急处理能力。

AI机器人在电力系统中的应用与电网管理随着科技的不断进步，人工智能（AI）技术在各个领域都得到了广泛应用，包括电力系统。

利用AI机器人在电力系统中，能够提高电网的管理效率和稳定性。

本文将探讨AI机器人在电力系统中的应用及其对电网管理所带来的影响。

一、AI机器人在电力系统中的应用1. 电力设备巡检AI机器人可以通过搭载各类传感器和摄像头，对电力系统中的设备进行巡检和监测。

利用图像识别和数据分析技术，AI机器人能够自主识别缺陷、异常或潜在风险，并及时上报相关部门。

这可以大大提高设备的运行可靠性和安全性，减少人工巡检的工作量和误差。

2. 电力设备维护AI机器人可以根据预设的程序和算法，自动进行电力设备的维护工作。

它能够实时监测设备的工作状态和运行数据，并根据分析结果提供相应的维护方案。

这不仅可以提高设备的使用寿命和效能，还可以减少因设备故障而造成的停机时间和资源浪费。

3. 故障排查与处理电力系统中的故障排查通常需要耗费大量的时间和人力，而且往往要在紧急情况下迅速解决。

AI机器人可以通过学习和训练，掌握各种故障类型的特征和解决方法。

它能够通过大数据分析和实时监测，快速定位并处理故障，提高电网的响应速度和可靠性。

二、AI机器人对电网管理的影响1. 自动化程度的提高AI机器人的应用可以使电力系统的运行更加自动化。

通过自主学习和优化算法，AI机器人能够快速响应和适应不同的运行环境和变化。

它们可以自主调整电网的负荷分配，提高电能的利用率和供电质量。

这将减轻人工操作的压力，提高电网管理的效率和安全性。

2. 数据分析与优化AI机器人在电力系统中能够实时收集和处理大量的数据，进行复杂的算法模型分析和优化。

通过对历史数据、运行参数以及环境等因素的分析，AI机器人可以预测电力系统的需求变化，优化电能供应和消纳方案。

这将使电力系统的规划和运行更加科学合理，提高电网的可持续性和稳定性。

3. 安全性与可靠性的提升AI机器人能够在电力系统中实时监测和检测异常情况，及时发现设备故障和潜在风险。

China Science & Technology Overview信息技术与应用夜视图像监测关键技术与装置在输电线路监测中的应用樊承鹏1姚庭镜1吴陶2(1.国网安徽电力有限公司亳州供电公司，安徽亳州236800; 2.安徽继远软件有限公司，安徽合肥230088)摘要：采用最新的人工智能物联网架构，结合星光级彩色夜视技术、超高精度物态传感器技术、高可靠性的防水抗老化材料技 术、超低温蓄电池充电技术，具备综合技术指标及应用环境优势。

通过4G 、5G 网络传输，完成对全电压等级输电线路的全天候环境 安全及设备安全的监控，确保24h 通道内发送的各类隐患得到有效监控，有效缓解线路巡视和维护工作的繁重程度，大大提高了输电 线路运维工作的效率。

关键词：星光级彩色夜视技术；超高精度物态传感器技术；高可靠性的防水抗老化材料技术；超低温蓄电池充电技术 中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1671-2064(2020)17-0029-030.引言夜视技术是借助于光电成像器件实现夜间观察的一种 光电技术。

微光夜视技术又称图像增强技术[11，是通过带 像增强管的夜视镜，对夜天光照亮的微弱目标像进行增 强，以供观察的光电成像技术。

采用双摄像头综合拍照， 通过数据优化，数据相结合成像，形成夜视全彩画面。

2013年11月18日，美军在阿富汗赫拉曼德省搜捕 塔利班使用的彩色夜视仪|21，是最先进的夜视技术，夜如 白昼；我国使用夜视技术测试到夜间效果对比图，可清晰 地看到马路两侧的绿化带、路灯等设施；2018年输电线 路应用夜视技术后，线路通道日间和夜间图片对比图，见 图1，输电线路达到全彩夜视效果。

现有输电线路普通通道可视化设备，拍摄到的图像和 视频信息主要工作在白天，无法实现夜间的监控，采用彩 色夜视卡片机，在光线不足的夜晚也可以实时观测到输电 线路状况，能有效缓解线路巡视和维护工作的繁重程度， 有效增加夜间监控时长。

机器视觉技术在电力设备运行维护中的应用近年来，随着科技的快速发展，机器视觉技术逐渐在各个领域得到广泛应用。

电力设备运行维护作为其中的一个重要领域，也开始引入机器视觉技术。

本文将探讨机器视觉技术在电力设备运行维护中的应用，并分析其在提高设备运行效率、降低维护成本等方面的优势。

一、机器视觉技术在电力设备巡检中的应用电力设备的巡检工作一直是运行维护中不可或缺的一环。

传统的巡检方式需要人工参与，既费时又费力，并且存在主观因素的干扰。

而引入机器视觉技术后，可以实现自动化巡检，大大提高巡检的效率和准确性。

1. 缺陷检测机器视觉技术通过摄像头获取电力设备的图像，然后利用图像处理和分析算法，识别设备表面的缺陷。

这些缺陷可能是裂纹、漏电、腐蚀等问题。

通过机器视觉系统的智能算法，可以实时检测出这些缺陷，并及时报警，方便工作人员进行后续处理。

2. 温度监测电力设备在运行过程中，由于电流的流动会产生热量，因此温度监测是很重要的一项任务。

传统的温度监测需要人工接触电力设备表面，不仅危险，而且效率低下。

而机器视觉技术可以通过红外热像仪获取设备表面的热分布情况，并通过图像分析算法实时监测电力设备的温度变化，及时发现异常情况，提醒工作人员采取相应的措施。

二、机器视觉技术在电力设备故障诊断中的应用在电力设备运行过程中，往往会出现各种故障问题。

传统的故障诊断方法往往需要依靠经验和专业知识，不仅费时费力，而且容易受到主观因素的影响。

而机器视觉技术的应用，可以一定程度上解决这些问题。

1. 异常行为检测通过机器视觉技术的应用，可以对电力设备的运行行为进行监测和分析。

一旦发现设备运行出现异常行为，机器视觉系统会立即报警，提醒工作人员进行故障诊断和维修。

这种方式不仅提高了故障诊断的准确性，而且大大缩短了故障排除的时间。

2. 数据分析机器视觉技术在电力设备故障诊断中还可以通过分析设备的图像数据，提取出关键信息，进一步辅助工作人员进行故障诊断。

摘 要智能电网的建设对电力系统各个环节的可靠性和安全性提出了更高的要求，巡检制度是保证变电站内关键设备安全稳定运行的主要措施之一。

智能巡检系统较传统人工作业可大幅度地提高巡检效率和作业的实时性与可靠性，节省运营成本。

图像识别算法是智能巡检系统的核心要素。

本文主要实现了智能巡检系统中的指针式仪表读数、数码管示数、保护压板状态的图像识别方法，并对不同的方法进行了对比。

指针式仪表主要通过提取到的特征点与模板图像进行匹配来完成表盘区域定位，然后二值化处理图像后后采用细化的操作得到指针骨架，探测其角度后再利用比例关系求解仪表示数。

数码管的识别中通过使用建模时标定的模板图像与样本图像进行匹配，间接地定位每个显示屏，然后对显示屏区域进行二值化操作，使用“三线扫描法”对每个数字进行识别。

保护压板的识别是根据预先设置的颜色和阈值范围，对图像进行二值化操作，进行形态学处理以得到连通区域，提取边缘并根据周长和面积淘汰掉噪声引起的短边缘，再画出边缘的最小面积外接矩形，最后根据外接矩形的倾斜角来判断各个保护压板的状态。

根据目前所得的测试样本图像及其畸变处理后的图像，指针式仪表读数的精确度和准确率已达到了电网公司的验收标准，符合工程项目应用。

当前数码管示数算法的研究虽已成熟，但由于缺乏相关的样本图像，本项目中的测试条件尚不充分，得出的结果不太具备可对比性。

目前保护压板状态的识别方法高度依赖于其种类，在当前的样本图像中已取得不错的效果，但算法的泛化性不强，仍需进一步改进。

关键词：变电站；巡检；图像识别；仪表读数AbstractGreater demands are being placed on the reliability and safety of all aspects owing to Smart Grid. Inspection is one of the most important ways to ensure the safety and stability of key equipments in the substation. Intelligent inspection can improve a lot in inspection efficiency and real-time operation than traditional manual ways, and it saves more operating costs. The methods of image recognition is pivotal element in intelligent inspection system.The recognition methods of dial instrument, digitron and protective strap in substation are implemented, and the methods are described in this thesis. The dial instrument is located by matching the feature points in target image with those of template image. Pointer skeleton can be get by thinning the binarized image, and the reading of the instrument will be calculated by angle of pointer skeleton and labeled pointes in final. The screen is located by matching with template image, reading numbers will be recognized by Three-line Scanning Method with binarized image. The image of protective strap is binarized by the pre-set color and thresholds, the edge is detected by morphological processed connected area, the status of each strap is judged by the angle of edge’s minimum area external bounding rectangle.Image recognition method’s accuracy of dial instrument reached the acceptance criteria of Power Corporation according to the sample images and their distorted derivation. Image recognition method of digitron is widely used in other fields, but it performs not well in our poor samples, the result is lack of stringency. The image recognition method of protective strap performs well in samples which obtain only one type, the method is highly dependent on the type of strap, it should be optimized to improve the degree of generalization.Keywords: S ubstation; Inspection; Image Recognition; Instrument Readout目 录摘要 (I)Abstract ............................................ I I 目录 ............................................. I II 1绪论 . (1)1.1研究背景及其意义 (1)1.2国内外研究现状及发展趋势 (2)1.3论文的结构安排 (5)2项目设计概况 (6)2.1智能巡检系统简介 (6)2.2项目开发环境 (9)2.3系统的设计方案 (10)2.4本文中的设计方案 (11)2.5本章小结 (13)3指针式仪表读数的识别方法 (14)3.1仪表的建模 (15)3.2仪表读数的识别 (32)3.3实验结果 (34)3.4本章小结 (37)4数码管示数的识别方法 (39)4.1显示屏的定位 (39)4.2示数的识别 (41)4.3实验结果 (44)4.4本章小结 (45)5保护压板状态的识别方法 (46)5.1保护压板状态的识别 (46)5.2实验结果 (57)5.3本章小结 (57)6总结与展望 (58)6.1论文总结 (58)6.2未来展望 (58)致谢 (60)参考文献 (61)1绪论1.1研究背景及其意义近年来国内经济快速增长，社会对电能的需求量也大幅攀升，电力供应从总体来说仍呈现短缺的局面。

无人机技术在电力巡检中的应用无人机技术作为一种创新的技术手段，已经在各个领域得到了广泛的应用。

电力巡检是其中之一，它通过利用无人机的高空航拍、图像识别等功能，为电力巡检工作提供了全新的解决方案。

本文将重点介绍无人机技术在电力巡检中的应用，以及其优势和未来发展。

一、无人机技术在电力巡检中的应用1.1 航拍巡检无人机具备高空飞行能力，能够在电力线路的上空进行航拍巡检。

通过搭载高清摄像头，无人机可以捕捉到电力线路的详细图像和视频。

这为电力巡检人员提供了更加宽广的视野，避免了传统巡检方式中盲区的存在。

同时，无人机航拍巡检还能够覆盖大范围的电力线路，提高巡检的效率。

1.2 异常检测无人机搭载的摄像头能够捕捉到电力线路的图像和视频，并通过图像识别技术进行分析和处理。

通过人工智能算法，无人机可以准确判断电力线路中存在的异常情况，如树枝交叉、导线断裂等。

这为电力巡检人员提供了实时的异常检测和报警，减少了人力资源的开支，并能够更快速地修复问题。

1.3 红外测温电力线路中的热量异常通常是导致故障的重要原因之一。

无人机搭载的红外测温设备能够对电力线路进行红外测温，准确捕捉到故障部件的温度异常。

通过红外热像仪，无人机可以快速地定位故障部件，提前预警，并提供给电力巡检人员故障处理的依据。

二、无人机技术在电力巡检中的优势2.1 安全高效传统电力巡检通常需要巡检员攀爬高压塔和电杆，存在高空坠落和触电等风险。

而无人机巡检可以避免人员直接接触高压设备，并通过无人机的安全性能确保现场人员和设备的安全。

同时，无人机巡检的高效性也能够大幅提高巡检的速度和效果。

2.2 节省成本无人机巡检的成本相对较低。

相比传统巡检方式，无人机巡检无需人员攀爬，避免了人力资源的浪费。

同时，无人机搭载的红外测温等设备能够快速准确地定位故障部件，提高修复效率，降低了维护成本。

2.3 数据准确性无人机搭载的高清摄像头和红外测温设备能够捕捉到精确的图像和数据。

通过图像识别和数据分析等技术手段，无人机可以有效准确地判断电力线路中存在的问题，并提供给电力巡检人员处理的依据。